高中物理人教版5第十九章原子核 第十九章2放射性元素的衰變

第十九章原子核2放射性元素的衰變1．關于天然放射現(xiàn)象，敘述正確的是()A．若使放射性物質(zhì)的溫度升高，其半衰期將減小B．β衰變所釋放的電子是原子核外的電子電離形成的C．在α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，α射線的電離能力最強D．鈾核(eq\o\al(238,92)U)衰變?yōu)殂U核(eq\o\al(206,82)Pb)的過程中，要經(jīng)過8次α衰變和10次β衰變解析：物理化學方法都無法改變放射性元素的半衰期，故A項錯；β衰變中釋放的電子是核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化的，并不是核外電子，B錯；α、β、γ三種射線的電離本領依次減弱，貫穿本領依次增強，C正確；8次α衰變質(zhì)量數(shù)減少32，質(zhì)子數(shù)減少16，10次β衰變質(zhì)量數(shù)不變，質(zhì)子數(shù)增加10個，電荷數(shù)不守恒，故D項錯誤．正確答案為C.答案：C2．(多選)目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素．比如，有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會釋放出具有放射性的惰性氣體氡，而氡會發(fā)生放射性衰變，放射出α、β、γ射線，這些射線會導致細胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾?。鶕?jù)有關放射性知識可知，下列說法正確的是()A．氡的半衰期為天，若取4個氡原子核，經(jīng)天后就剩下一個原子核了B．β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的C．γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，電離能力最弱D．發(fā)生α衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了4解析：半衰期遵循統(tǒng)計規(guī)律，對單個或少數(shù)原子核是沒有意義的，A項錯誤；根據(jù)三種射線的特性及衰變實質(zhì)可知B、C兩項正確，D項錯誤．答案：BC3．某放射性元素經(jīng)過天有eq\f(7,8)的原子核發(fā)生了衰變，該元素的半衰期為()A．天 B．天C．天 D．天解析：半衰期是指有半數(shù)原子核發(fā)生衰變所需要的時間，根據(jù)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up6(\f(t,τ))＝eq\f(1,8)，eq\f(t,τ)＝3，因為t＝天，所以τ＝eq\f,3)＝(天)，故D正確．答案：D4．原子核eq\o\al(238,92)U經(jīng)放射性衰變①變?yōu)樵雍薳q\o\al(234,90)Th，繼而經(jīng)放射性衰變②變?yōu)樵雍薳q\o\al(234,91)Pa，再經(jīng)放射性衰變③變?yōu)樵雍薳q\o\al(238,92)U.放射性衰變①、②和③依次為()A．α衰變、β衰變和β衰變B．β衰變、α衰變和β衰變C．β衰變、β衰變和α衰變D．α衰變、β衰變和α衰變解析：eq\o\al(238,92)Ueq\o(→,\s\up7(①))Ｋeq\o\al(234,90)Th，質(zhì)量數(shù)少4，電荷數(shù)少2，說明①為α衰變.eq\o\al(234,90)Theq\o(→,\s\up7(②))Ｋeq\o\al(234,91)Pa，質(zhì)子數(shù)加1，質(zhì)量數(shù)不變，說明②為β衰變，中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子，eq\o\al(234,91)Paeq\o(→,\s\up7(③))Ｋeq\o\al(234,92)U，質(zhì)子數(shù)加1，質(zhì)量數(shù)不變，說明③為β衰變，中子轉(zhuǎn)化為成質(zhì)子．故選項A正確．答案：A1．在一個eq\o\al(238,)92U原子核衰變?yōu)橐粋€eq\o\al(206,)82Pb原子核的過程中，發(fā)生β衰變的次數(shù)為()A．6次 B．10次C．22次 D．32次解析：一個eq\o\al(238,)92U原子核衰變?yōu)橐粋€eq\o\al(206,)82Pb原子核的過程中，發(fā)生α衰變的次數(shù)為(238－206)÷4＝8(次)，發(fā)生β衰變的次數(shù)為2×8－(92－82)＝6(次)，選項A正確．答案：A2．核電站核泄漏的污染物中含有碘131和銫137.碘131的半衰期約為8天，會釋放β射線；銫137是銫133的同位素，半衰期約為30年，發(fā)生衰變時會輻射γ射線．下列說法正確的是()A．碘131釋放的β射線由氦核組成B．銫137衰變時輻射出的γ光子能量小于可見光光子能量C．與銫137相比，碘131衰變更慢D．銫133和銫137含有相同的質(zhì)子數(shù)解析：β射線是高速運動的電子流，不是氦原子核，A錯誤；γ射線的頻率大于可見光的頻率，根據(jù)E＝hν可知，γ射線光子能量大于可見光光子能量，B錯誤；半衰期越短，衰變越快，C錯誤；銫133和銫137都是銫元素，是質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同位素，所以D正確．答案：D3．2023年美國和俄羅斯的科學家利用回旋加速器，通過eq\o\al(48,20)Ca(鈣48)轟擊eq\o\al(249,98)Cf(锎249)發(fā)生核反應，成功合成了第118號元素，這是迄今為止門捷列夫元素周期表中原子序數(shù)最大的元素．實驗表明，該元素的原子核先放出3個相同的粒子x，再連續(xù)經(jīng)過3次α衰變后，變成質(zhì)量數(shù)為282的第112號元素的原子核，則上述過程中的粒子x是()A．中子B．質(zhì)子C．電子D．α粒子解析：由鈣48與锎249合成的第118號元素，質(zhì)量數(shù)是297；發(fā)生3次α衰變，質(zhì)量數(shù)少12，核電荷數(shù)少了6，可見，先放出三個粒子電荷數(shù)是0，質(zhì)量數(shù)是1，是中子，選A.答案：A4．(多選)(2023·大綱全國卷)關于天然放射性，下列說法不正確的是()A．所有元素都有可能發(fā)生衰變B．放射性元素的半衰期與外界的溫度無關C．放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性D．一個原子核在一次衰變中可同時放出α、β和γ三種射線，α、β和γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強解析：有些原子核不穩(wěn)定，可以自發(fā)地衰變，但不是所有元素都可能發(fā)生衰變，故A錯誤；放射性元素的半衰期由原子核決定，與外界的溫度無關，故B正確；放射性元素的放射性與核外電子無關，故放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性，故C正確；一個原子核在一次衰變中只能放出α、β和γ三種射線中的二種(α、γ射線或β、γ射線)，α、β和γ三種射線，γ射線的穿透力最強，電離能力最弱，故D錯誤．故選A、D.答案：AD5．完成核反應方程：eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋________．若eq\o\al(234,90)Th衰變?yōu)閑q\o\al(234,91)Pa的半衰期是min，則64geq\o\al(234,90)Th，經(jīng)過6min還有________g尚未衰變．解析：根據(jù)核反應前后質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒，反應后未知粒子的電荷數(shù)為－1，質(zhì)量數(shù)為0，可判斷為eq\o\al(0,－1)e(負電子)．根據(jù)衰變規(guī)律，經(jīng)過6min，eq\f(6,＝5，即經(jīng)過5個半衰期，未衰變的eq\o\al(234,90)Th還有64×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(5)＝2(g)．答案：eq\o\al(0,－1)e26．天然放射性鈾(eq\o\al(238,)92U)發(fā)生衰變后產(chǎn)生釷(eq\o\al(234,)90Th)和另一個原子核．(1)請寫出衰變方程；(2)若衰變前鈾(eq\o\al(238,)92U)核的速度為v，衰變產(chǎn)生的釷(eq\o\al(234,)90Th)核速度為eq\f(v,2)，且與鈾核速度方向相同，求產(chǎn)生的另一種